JPH06511592A - セラミック製発光管を備えたメタルハライド放電ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 セラミック製発光管を備えたメタルハライド放電ランプの製造方法本発明はセラ ミック製発光管を備えたメタルハライド放電ランプの製造方法に関する。

この種のランプは一般に石英ガラス製発光管を存している。最近このランプにお いて演色性を改善する努力が試みられた。このために必要な高い動作温度はセラ ミック製発光管を用いて実現することができる０代表的な出力レベルは１００〜 ２５０Ｗである。管状の発光管の端部は一般に、中心に金属製リード線を挿入さ れた円筒状のセラミック製端部プラグを用いて閉塞される。

同様な技術が高圧ナトリウムランプにおいて使用されている。ガラスろう又は溶 融セラミックによってセラミック製端部プラグ内に封着された管状並びにビン状 のニオブ製貫通リード部は公知である（英国特許第１４６５２１２号明細書及び ヨーロッパ特許第３４１１３号明細書）、さらに、ニオブ管のためのガラスろう を用いない直接の焼結技術も示されている（ヨーロッパ特許第１３６５０５号明 細書）、高圧ナトリウム放電ランプの特殊性は、充填材が貫通部として使用され るニオブ管の内部の貯蔵容器内にしばしば入れられたナトリウムアマルガムを含 む点である。

発光管の充填及び排気を特に簡単に行う可能性は、両ニオブ管の一方が発光管の 内部においてニオブ管に接合された電極軸の近傍に小さい開口部を有し、その結 果この開口部を通して排気及びアマルガム及び不活性ガスの充填が可能となるよ うにすることにある（英国特許第２０７２９３９号明細書）、充填工程の終了後 、ニオブ管の外部に突出した端部は先ず挟挿され続いて溶接が行われることによ って気密に閉塞される。しかしながら、その場合、動作中に発光管の内室と貫通 部のコールド・スポットとして作用する内部との間の連通を確実にするために、 電極軸近傍の開口部は何時も通流できるように保たれる。

高圧ナトリウムランプの他の閉塞技術はドイツ連邦共和国特許第２５４８７３２ 号明細書によって公知である。この閉塞技術は管内部のセラミック円筒状成形材 を使用しプラグ内に溶融セラミンクにより気密に封着されたタングステン、モリ ブデン又はレニウム製管状貫通部を使用する。充填工程の終了後に外側管端部を 挟挿することはこの場合には断念しなければならない、何故ならば、公知のよう にこの金属はニオブに比べて非常に脆く、従って加工が非常に困難であるからで ある。ニオブ管に対して公知である閉塞技術は従って簡単に採用することができ ない、その代わり、セラミック製成形材には、排気及び充填の際に電極軸近傍の 管の開口部と協働する軸線方向孔が明けられる。充填後、成形材の軸線方向孔は 溶融セラミックによって閉塞され、その結果モリブデンのような脆い金属を加工 することが不要になる。しかしながら、この技術は非常に面倒であり、従ってコ ストが掛かり、時間も掛かる。

本発明の課題は、セラミック製発光管を備えたメタルハライド放電ランプの製造 方法を提供することにある。特に、本発明の課題は発光管の排気及び充填方法を 提供することにある。

この課題は、請求の範囲１による方法によって解決される。特にを利な構成は請 求の範囲２以下に示されている。

高圧ナトリウムランプにおいて知られている貫通リード部技術を本発明によるラ ンプに転用する際、ハロゲン化物は溶融セラミック及び金属製貫通リード部に対 して腐食性を有することに注意しなければならない。

この理由から、ニオブ又はニオブのような金属（例えばタンタル）を使用する場 合には、貫通リード部を攻撃性充填材から適切に隠蔽することに注意しなければ ならない、モリブデン又はモリブデンのような金属（例えばタングステン、レニ ウム）を使用する場合には、この問題は存在しない、というのは、これらの材料 は相当の耐腐食性を有するからであり、そのため貫通リード部の特定の実施例に おいてはモリブデンが材料として優れている。このことは主として管状貫通リー ド部にあてはまり、一方ピン状貫通部の場合には主要な利点は得られない。

例えば、王としてセラミンク製プラグによって、又は金属製被覆キャンプ（ドイ ツ連邦共和国特許出願公開第３０１２３２２号明細書）によって、発光管の端部 内の貫通リード部を気密に密閉する具体的な形は、本発明にとってはそれほど重 要ではない、気密な密閉は例えばガラスろう若しくは溶融セラミック又は直接の 焼結によって行うことができる。

本発明による方法はニオブ状の貫通部にもモリブデン状の貫通リード部にも適す るとは言え、複数の実施例ではモリブデン状の材料のための特別な値を開示して いる。というのは、本発明による方法は展延に対する材料応力を回避するからで ある。従って、本発明は、どのようにして脆い貫通部を加工することができるか 、及びどのようにしてモリブデンのような脆い材料をも使用することができよう に発光管の排気及び充填を形成することができるかという問題を特に取り扱う。

高圧ナトリウムランプに対して公知の密閉技術（ドイツ連邦共和国特許出願公開 第４０３７７２１号明細書、項５４（３））は、発光管の第１の端部を閉塞し、 続いてグローブボックス内で放電容積をまだ開口している第２の端部を通して排 気し、そして充填材を設けることにある。その後、第２の端部に電極系が実装さ れ、そして加熱によって閉塞され、その際、充填材の漏出を防止するために第１ の端部は冷却されなければならない、この方法はしかしながら可成り面倒であり 、時間及びコストが掛かり過ぎる。何故ならば、両端部は異なった時点で密閉さ れ、さらにグローブボックスが必要とされるからである。

本発明による方法は、それに対して、セラミック製発光管の両端部が電極系を実 装され、続いてその両端部が加熱によってつまり溶融セラミックの溶融によって 又は直接の焼結によって密閉されることを特徴とする。以下において電極系とは 貫通リード部に例えば突き合わせ溶接によって固定される電極（軸及び先端部） から構成された予め組立てられた構成ユニットを意味し、その場合、貫通リード 部自身は密閉のための手段（一般にセラミック製端部プラグ）内に挿入されてい る０貫通リード部は必要に応してプラグの片側又は両側に深く挿入することがで き、その場合さらに外部電気リード線を貫通リード部に固定することができる。

貫通リード部は自身で密閉手段の役目を果たすこともできる。　゛加熱すると、 盲端部として実施された一方の端部は完全に密閉される。そこで使用された貫通 リード部の様式は本発明にとっては重要ではない、他方の端部も同様に充分に密 閉されるが、しかしながらこの他方の端部は放電容積をグローブボックス内に配 置された外室に連通させる補助の充填孔を最初に明けておくことによってポンプ 端部として使うことができる。孔は必要に応じて直接に連結器を介して排気及び ／又は充填のための導管に結合することができる。この方法の利点は、充填孔を 密閉する際に盲端部を冷却することが不要となり、それゆえランプの構成長さを 相当短くすることができる点にある。充填孔を閉塞するためのエネルギー量は電 極系を密閉するために必要である熱供給量のほんの一部分に過ぎない。

その場合、孔は第１の実施例においては発光管自身の側壁に設けられ、第２の実 施例及び第３の実施例においては電極系（密閉手段若しくは貫通部）内に設けら れ得る。

第１の実施例の利点は、ランプの動作中に側壁領域の熱負荷が電極系の領域の熱 負荷よりも明らかに少な（、それゆえ密閉のために単純な溶融セラミック（又は 同様にガラスろう）を使用することができる点にある。この端部における貫通リ ード部はピン状又は管状に形成することができる。

第２の実施例の場合、孔は密閉手段内でランプ軸線以外のところに設けられる。

このことはピン状貫通リード部並びにサーメツト製プラグの場合に特に有利であ り、その場合密閉のために出来る限り高融点の溶融セラミックを使用しなければ ならない、この溶融セラミックはしかしながら管状貫通リード部の場合にも使用 することができる。

特に有利な解決法は第３の実施例によって得られる。その場合、貫通リード部は 管状に形成され、充填孔は電極軸近傍において放電室側の貫通リード部の部分に 存在する。孔は放電室を管状リード部の内部と連通している。この孔は管の側壁 又は管端部に存在する。

最後の配置は特に有利である。何故ならば、固体充填成分は充填孔を含む垂直に 向けられた管を重力作用によって特に簡単に通過することができ、後で行われる 閉塞が簡単になるからである。

全ての実施例において充填孔は放電容積を排気し充填するために使われるが、そ の場合、不活性ガス並びに、固体の形（プレス体としての金属ハロゲン化物、ワ イヤ又はンートとしての金属）で存在する金属ハロゲン化物及び場合によっては その他の金属は孔を通って放電容積内へもたらされる。その後、孔は間接的に又 は直接的に加熱によって閉塞される。その際、充填孔がセラミック材料内、特に 側壁内又はセラミック製密閉手段内に設けられる場合、その屍填孔はゆっくりか つ大面積に亘って例えばガスバーナー又は拡大されたレーザ光線によって加熱さ れなければならない、というのは、そうしないと、セラミックに亀裂が形成され るからである。

この点について第３の実施例、即ち電極軸近傍に孔を有する管状貫通リード部は 特に有利である。孔がセラミック材料の代わりに金属材料内に設けられる場合、 孔は相当速くかつ点状に加熱することができ、それゆえ盲端部の冷却は完全に不 要となり、ランプの長さを特に短く選定することができる。

加熱及び閉塞に特に適するのは、管内へ通される焦点！ｉｔ！ＩＩＩされたレー ザ光線であり、特に１．０６μｍの波長を有するＮｄ−ＹＡＧレーザが適してい る。レーザによる加熱は発光管の壁を通して行うこともできる。というのは、半 透明のセラミック材料は１．０６ｕｍの光線を９収しないからである。

このようにして製造は相当簡単にすることができる。というのは、孔の密閉のた めに短い時間と少ないエネルギーとが必要とされるだけであるがらである。密閉 は予め充填された高融点（１７００’Ｃ以上の融点が有利である）の金属ろう又 は管材料の溶解によっても行うことができる。特に有利な実施例は、管の内径に 整合しかつ長さが管の長さにほぼ一致する充填棒を管内に挿入し、管の反放電側 端部に溶接するようにした間接加熱による閉塞である。この配！の利点は特に信 頼性の高い密閉と溶接個所に容品に近付くことができる点である。それにより、 レーザ光線を管内に通すことが不要となり、得られた密閉の品質をよりよく監視 することができる。それに対して、中実の充填棒を使用することにより材料費が 高まる。しかしながら、中実の充填棒を使用することは高圧ナトリウムランプに 比べてメタルハライドランプにおいては不所望な管デッドスペースを除去するた めに必要である。充填孔自身を閉塞する方法の他の実施例においては、このデッ ドスペースは自動的に除去されている。

電極系を製造する際、モリブデンのような貫通リード部社料の脆さは特に厄介で ある。その際には特に貫通リード部に電極を固定することが特に重要な工程と見 做さなければならない、ニオブのような貫通リード部材料によって公知である技 術、つまり、貫通リード部の端部に電極軸を突き合わせ溶接する技術は、貫通リ ード部として中実ピンが使用される場合には、モリブデンのような材料において も有利である。しかしながら、管状貫通リード部を使用する場合、モリブデンの ような材料では両端開口管しか半完成品として利用できないという問題が生ずる 。材料が脆いために、ニオブを使用する場合には一般的に行われているような、 片側を閉塞された単一部材の管を製造することは、従来は不可能である。

その代わりに本発明では複数のそれに代わる方法が提案される。第１の例では、 直径がモリブデン管の直径よりも相当小さい電極軸がジグによって心出しされて 管の端部内へ導入され、その後管又は少なくともその軸を包囲する端部が約４゜ ＯｏＣに加熱され、次に加熱されて延性になったモリブデン管が電極軸の周りか ら挟挿され、そして必要に応じて点溶接によって機械的に固定される。密閉は溶 接技術によって、特に熱源特にレーザ光線が挟挿部に照射されることによって行 われる。管をその固有軸線を中心にして回転させながら、レーザ光線を焦点調節 して挟挿部の一点に照射することは特にを利である０次に、電極軸近傍の管壁の 側方に例えば単一のレーザパルスを斜めに照射することによって充填孔が製作さ れる。その場合、孔の大きさは標準的には０．　６〜０．８ｍｍである。この技 術は非常に簡単でありかつ信転性が高い。何れにしても充填孔の閉塞は比較的費 用が掛かる。というのは、この充填孔は軸端部の上方に位置し、それゆえ充填孔 に至るまで管の内容積を充填するために多量の金属ろうを使用しなければならな いからである。

この技術の変形は、電極軸と同時にジグによってこの電極軸に平行に配置された 孔周スペースホルダーをモリブデン管の端部内に導入することである。管が４０ ０°　Ｃに加熱されることによって延性にされた後、管端部が電極軸及び孔周ス ペースホルダー（例えばピン又は短い管片）の周りから挟挿され、軸が固定され る。その後、スペースホルダーが取除かれ、それにより孔が生成される。挟挿部 を密閉する際この変形においては構成ユニットを回転させることは不要であり、 孔から離れたところに位置する挟挿部の一部分だけが溶かされる。この技術の場 合、（孔を独立して製造する）製造工程を減らすことができる。孔はさらに軸近 傍の管端部に存在し、それゆえ充填工程の後に行われる閉塞作業が著しく簡単に なる。第１に孔はレーザ光線の照射が一層簡単になり、第２に密閉が一層確実に なる。何故ならば、レーザ加熱によって溶解する金属ろうは重力の影響によって 自動的に充填孔内へ流れ込み、そして０．６〜０．８ｍｍの大きさの孔の毛細管 作用によってそこに確実に保持されるからである。さらに、金属ろうは側方に孔 を設けた場合に比較して僅かな量しか必要とされない。

第３の変形では管端部自身が充填孔として使われる。即ち、挟挿は不要である。

この変形の第１の例では、電極軸端部が溶かされ、それにより球形状にされるこ とによって、電極軸の直径がモリブデン管の直径に整合させられる。軸の溶かさ れた区間の長さによって決定される球形状の軸端部の直径は、管の内径にほぼ整 合するように選定される。その後初めて球形状にされた軸端部が管内に導入され て、機械的に（点溶接によって）固定され、そして管端部が軸に溶接され、それ により密閉される。このことは、焦点調節されたレーザ光線が管端部に照射され そして軸と管とから成るユニットがその軸線を中心に回転させられることによっ て同様にレーザ溶接により行うこともできる０次に、例えば機械的に孔が明けら れるか又はレーザ光線が外部から管端部近傍の管壁に照射されることによって、 側部の充填孔が形成される。このような解決策は、レーザ光線が管壁へ明白に垂 直に当たる、即ち管軸線に対して直角に当たりこの管壁を切ると、貫通したレー ザ光線によって後方の壁に同時に孔が明けられれて貫通孔が形成されることが非 常に多かったので元々失敗すると考えられた。この種の二重孔を閉塞することは 経済的ではない、その代わりにレーザ光線が管壁に斜めに照射され、それによっ て第２の孔が形成されるのが回避される。

レーザ光線を管軸線に対して直角に、しかし管軸線に対して側方へずらせて入射 させることができ、それにより横方向スリットを形成することができる。

この変形の第２の例では、電極軸は先ず管内壁に固定され、その際電極軸をラン プ軸線から少しずらせることが故意に行われる。管端部に残った開口部が充填孔 として使用される０次に、充填孔を含めてモリブデン管が電極軸用の空所を存す る充填棒によって閉塞される。この充填棒は反放電側端部において既に述べたよ うに管に結合される。

この例は特に有利なやり方で従来技術の利点に結合される。何故ならば、独立し た充填孔を製作すること並びに電極軸を保持するために管端部を挟挿することは 優れたやり方で回避されるからである。電極軸を球形状にすることも必要としな い。

↓−述した方法はニオブ管にも適する。しかしながら、挟挿する際に予め加熱す ることは不要である。

次に本発明を複数の実施例に基づいて説明する。

図１は一部分を断面で示したメタルハライド放電ランプの概略図、図２はランプ のポンプ端部領域を部分的に断面で示す第２の実施例、図３はランプのポンプ端 部９Ａ域を部分的に断面で示す第３の実施例、図４及び図５は管状貫通部を閉塞 するための実施例、図６ないし図８は管状貫通部に電極軸を固定するための実施 例、図９はサーノ７）プラグを有するランプのポンプ端部領域の一実施例を示す 。

図１には１５０Ｗの出力を有するメタルハライド放電ランプが概略的に示されて いる。このメタルハライド放電ランプは両側にそれぞれビンヂ２及び口金３を有 してランプ軸線を規定する石英ガラス製円筒状外管１から構成されている。軸線 方向に配置されたＡ１．Ｏ，セラミック製発光管４は中央部５が膨らまされてお り、円筒状端部６を有している。この発光管はＦｇ８を介して口金３に接続され た２つのリード線７によって外管１内に保持されている。モリブデン製リード線 ７はビン状貫通り一１′部９に溶接され、この貫通リード部はそれぞれ発光管の セラミック製端部プラグＩＯ内に直接に、つまりガラスろうを用いることなく、 焼結されている。

ニオブ（又はモリブデン）から成る両貫通す−　ド部９は放電側にそれぞれ電極 １１を保持し、この７４Ｐｉはタングステン製電極軸１２と放電側端部に形成さ れた球状先端部１３とから構成されている０発光管の充填材は不活性点弧ガス、 例えばアルゴンの他に、水銀及び金属ハロゲン化物の添加物から構成されている 。

この実施例においては、電極軸１２は端部プラグ１０の軸方向孔内まで入ってい る。何故ならば、ビン状貫通リード部９は放電側がその孔の内部に深く挿入され ているからである。他方では、このピン状貫通リード部９は端部プラグの外端部 から突出し、リード線７に直接に接続されている。

盲端部６ｂとは逆に、ポンプ端部６ａの近傍には充填孔１５が設けられており、 この充填孔１５は充填後にガラスろう又は溶融セラミック２０によって閉塞され る。溶融セラミック材料を詰められる充填孔１５を加熱することは、特殊光学系 内で拡大されるレーザ光線によって又はガスバーナーによって加熱することがで きる。その際に溶融セラミック材料が溶解し、毛細管として作用する充填孔内に しっかり保持され、そしてそこで冷たくなり、それにより密閉が完全に行われる 。

図２には発光管のポンプ端部６ａの領域の第２実施例の要部が示されている。

発光管はその両端部に１．２ｍｍの肉厚を有している９発光管の端部６ａ内へ挿 入されたＡｌｘ０ｉセラミック製円筒状プラグ１０は３．３ｍｍの外径ど６ｍｍ の高さとを有している。このプラグの軸方向孔１４内には貫通リード部として１ ２ｍｍの長さと０．６ｍｍの直径とを有するニオブビン９が直接に焼結されてい る。電極軸（直径０．５５ｍｍ）１２はニオブビン９に突き合わせ溶接されてい る。

ニオブビンの外側部分１６はセラミックスリーブ１８によってぴったり取り囲ま れている。良好な保持を行うために、孔１４は端部プラグの反放電側端部１７の ところで拡大されている。この拡大された孔部分１９内にはスリーブ１８が挿入 され、そしてこの個所にガラスろう２０が与えられることによって固定されてい る。スリーブはグレー化を予防し、そして焼結によって脆くなったニオブビンを 安定化させる。

充填孔２４はこの場合にはランプ軸線に対して平行に位置しているが、ランプ軸 線の側方へずらされ、プラグ１０を貫通案内されている。充填孔２４は、既に詳 細に説明したように排気及び充填過程が終了した場合には、高融点セラミック２ ０によって密閉される。スリーブ１８を固定する際の溶解及び充填孔２４の密閉 は一工程で有利に行うことができる。充填孔２４内での溶融セラミック量を減少 させるために、ＡＩ！０！充填棒を充填孔２４内に挿入することができる。

特に有利な実施例が図３に示されている。この実施例が図２に示された実施例と 相違する点は、５ｍｍの長さと０．８ｍｍの直径とを有するニオブビン２１は両 端が孔１４内に没するように配置され、それによりスリーブが省略され得る点で ある。タングステンワイヤ製電極軸は０．７５ｍｍの直径と７ｍｍの長さとを有 している。このＮＰｉ軸は孔１４内へ０．５ｍｍの深さまで突入している。端部 プラグ１０の反放電側端面１７側では同様にタングステンワイヤが外部リード線 に対する結合部材２２どしてピン２１に突き合わせ溶接されている。この結合部 材は同様に０．７５ｍｍのワイヤ直径と１１ｍｍの長さとを有している。結合部 材と貫通リード部との間の接合部２３は同様に端部プラグの軸方向孔１４の約０ ゜５ｍｍの深さのところに位！している。タングステンワイヤ２２と充填孔２４ 内のガラスろう２０との接触は膨張係数が異なるため回避しなければならないの で（さもないとセラミック内に亀裂が生し得る。）、タングステンピン２２を有 利に取り囲むスリーブ１８はこの場合にも同様にニオブ（又はセラミック）から 構成される。というのは、この両材料はタングステン又はモリブデンに比べて溶 融セラミック２０に整合する膨張係数を有するからである。スリーブの代わりに 、又はそれに付加して、分離手段として、プラグ１ｏに一体成形されてタングス テンピン２２の周囲に設けられたカラー２５（破線で示されている）を使用する こともできる。

他の実施例が図４８及び図４ｂに示されている。ポンプ端部６ａではプラグ１０ 内に１肉厚のモリブデン管２６が直接に焼結導入されている。その放電側端部で はタングステンピンがフィラメント２８を備えた電極軸２７として挟挿導入され 、気密に溶接されている。電極軸２７の近傍では管側壁に充填孔２９が設けられ ている。この充填孔２９は充填工程後、金属ろうブレス加工品４２（例えばチタ ンろう又はＴ１とＭｏとの混合物又はＺｒ／Ｍｏ）又は１７００’Ｃ以上の融点 を有するろう材料（例えばチタン、Ｚｒ）から成るワイヤ部材が管２６内に充填 されることによって閉塞される。精密に焦点調節されたレーザ光線（Ｎｄ−ＹＡ Ｇ）３０が管軸線を通るように管内へ偏向され、金属ろう４２を加熱する（図４ ａ参照）、この金属ろう４２が溶解して、毛細管として作用する充填孔２９′を 密閉する（図４ｂ参照）。この種の方法は特に有利である。というのは、ろうの 溶解が短時間の加熱によって達成され、それゆえこの実施例においてはポンプ端 部６ａを閉塞する間、近（に充填材成分が存在する盲端部を冷却することを完全 に不要にすることができ、従ってこの種の発光管の長さを特に短く選定すること ができるからである。

別の実施例が図５に示されている。この実施例は図４に示された実施例とほぼ相 応しており、この場合もポンプ端部６ａのところで薄肉厚のモリブデン管３３が プラグ１０内に直接に焼結され、タングステンピンが電極軸３２として管端部に 固定されている。管側壁の充填孔２９は、管２６の内径に整合する充填棒３７が 発光管の排気及び充填後に管３２内に導入され、それによって管内部のプツトス ペースが満たされ、その際に充填孔もおおうことによって機械的に閉塞される。

電極軸が球状に太くした端部３４を有する場合、良好に整合するために、電極軸 側の端部は凹状湾曲部３日を有している。

モリブデン又はタングステンから成る充填棒３７は管３３の外端部から突出し、 そこで管端部に例えばレーザ溶接４６によって又はガスバーナーによって気密に 溶接される。管端部に終わるか又は管端部内に若干沈む充填棒を使用することも できる。

図６８乃至図６ｇには、電極をモリブデン管内に固定するための第１の例が示さ れている。モリブデン管２６は例えば１．３ｍｍの内径と０．１ｍｍの肉厚とを 有し、一方電極は直径０．５ｍｍのタングステン軸２７を有している。先ず、電 極軸２７が心出しされてモリブデン管２６の端部内へ約１ｍｍの深さのところま で挿入される（図６８参照）０次に、管２６が熱を与えられて４００°Ｃに加熱 され（図６ｂ参照）、それにより自身脆い材料が伸ばされる。このことは、電圧 ４３が印加される２つの挟挿ジ！！　４４が管端部４５のところにもたらされ（ 矢印参照）、それにより管端部４５は挟挿ジ！！　４４が管端部に接触したとき （破線にて示されている）作用する通電により加熱されることによって特に有利 に行われる。その後初めて加熱された管端部が挟挿ジ！！　４４によって電極軸 ２７の周りに挟挿され（図６０参照）、それにより管端部４５の領域に細長の断 面が生成される（図６ｄ参照）、電極軸２７は点溶接によって管内に固定される （固着している）０次に、レーザ光線４６が挟挿された管端部に照射される。管 を矢印方向に連続的に回転させると、気密な密閉部を形成する溶接結合が得られ る（図６ｆ参照）、最後に、レーザ光線４６′が挟挿部近傍の管２６に斜めに照 射され、その場合管軸線とレーザ光線とは一平面内に位置し、そして単一パルス によって充填孔２４が形成される（図６ｇ参照）。

少し異なった実施例では、電極軸（０，５ｍｍの直径）と同時にジグによってこ の電極軸に平行に配置された０、６ｍｍの直径のビンが充填孔用のスペースホル ダー３０（図６ｂに破線で示されている。）として管端部内へ導入される。管を 加熱しそして挟挿した俊（図６ｂ、６Ｃ参照）、スペースホルダ・−３０が再び 取除かれ、それにより、ここでは管軸線以外のところに設けられている電極軸２ ７と並んで、管２６の端部４５に充填孔３１として使われる孔（図６ｅ＃照）が 形成される。挟挿部内には、充填孔３１を閉塞することなく、電極軸２７が固着 される。この固着はスペースホルダー３０を取除く前に既に行うことができる。

図６ｇの製造過程はこの変形例では省略される。即座の溶接は断念される。その 代わり、最終的な密閉は充填後に金属ろうによって又は充填棒（図４又は図５参 照）によって行われる。

電極をモリブデン管内に固定する他の例を図７８乃至図７０に基づいて説明する 。先ず、図７８に示されているように、直径がモリブデン管３３の内径よりも相 当小さい電極軸３２が端部に熱を与えられることによって熔解され、それにより 外径がモリブデン管３３の内径に整合する球形状にされた端部３４が生成される 。溶解される電極軸部分３５の長さが球形状にされた端部３４の直径を決定する 。その後、球形状にされた端部３４が管端部内へ導入され（矢印参照）、そこに 固着される（例えばレーザ溶接又は点溶接によって）、管端部４５は今や再び所 望の場合には例えばレーザ溶接によって密閉することができ、その場合管３３を その軸線を中心にして矢印方向に回転させることは有利である（図７ｂ参照）。

最後に、レーザ光線４６゛が管軸線に対して直角に、しかしながら管軸線に対し て側方へずらせて、溶接個所から少し後ろの管端部４５に向けられ、単一のレー ザパルスを用いて約０．７ｍｍ幅の横スリット３６′が管壁に作成される（図７ ０参照）。

電極をモリブデン管に固定する特に簡単な例が図８ａ及び図８ｂに示されている 。先ず、０．５ｍｍの軸直径を有する電極１１が管２６内へ約０．８ｍｍの深さ まで導入され、そして図８ａに破線で示されているように、管２６の端部４５の 側部に例えばレーザ光線４６によって固着される。管２６は約１．２ｍｍの内径 と０．２ｍｍの肉厚とを有している。盲端部を閉塞すると共に、管２６をプラグ １０内に固定し、電極系全体を発光管のポンプ端部６ａ内に焼結導入した後、充 填が管端部４５に残存している充填間口部３１′を通して行われる（図８ａ参照 ）。

充填後、図５と同様に、電極軸２７のための空所４７を有するモリブデン製充填 棒３７′が管２６内へ挿入される。この充填棒３７′は管２６よりも少し短く、 それゆえ反放電側管端部に例えば軸線方向のレーザ光線４６″によって井常に簡 単にン容接することができる。

この実施例において、盲端部では電極をポンプ端部と鏡面対称にずらせて貫通リ ード部に固定することは有利である。

本発明は図示された実施例に限定されない。特に個々の実施例の特徴は互いに組 み合わせることができる。それゆえ、充填棒は全゛Ｃの実施例において使用する ことができ、即ち、挟挿部によって閉塞される管におい′Ｃも使用することがで きる。この場合、挾搾された管端部における溶接過程は不要となり、さらに挟挿 された管端部の最終密閉は金属ろうによって行われる。このことは充填の際充填 孔だけが開口部として存在することを必要としないので可能である。即ち、この 時点における挟挿された管端部の不密閉性は寧ろ有利である。充填棒技術は溶接 が管端部の後方で行われるという主要な利点を有している。この個所は一方では 容易に取扱うことができ、他方では放電側に位置する前側管端部よりも相当少な い熱負荷しか受けない、その上、溶接結合はろう付は結合よりも信鯨性が高い。

さらに、例えば、ポンプ端部は管状貫通リード部を備えることができ、一方盲端 部はビン状貫通リード部を有する。金属を僅かに添加されたセラミックプラグで あるサーメットプラグを盲端部に使用することもできる。

一般的に、本発明による製造方法はポンプ端部６ａのサーメットプラグ３９に対 しても適している。その場合、例えばヨーロッパ特許第２１２９３０号明細書に よって公知のように、独立形貫通リード部は断念される。というのは、サーメッ ト自身が導電性を存しているからである（図９参照）、ランプ軸線上に置かれた 電極軸４０は貫通リード部の役目を果たすサーメットプラグ３９内に直接に固着 され、一方外端部にはリード線４１が固定されている。

充填孔２４は、図２と同様に、ランプ軸線に対して平行にサーメットプラグ３９ 内に配置されている。この充填孔２４はガラスろう２０で閉塞されている。製造 方法は図２に関連して説明した工程と同しである。

国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　ユングスト、シュテファンドイツ連邦共和国　デー−８０１１ ツオルネデイング　へルツオークールートヴイツヒーシュトラーセ　覗 （７２）発明者　バスチアン、ハルトムードドイツ連邦共和国　デー−８８０５ フオイヒトワンゲン　ワルクミュールヴエーク　３５（７２）発明者　コツター 、シュテファンドイツ連邦共和国　デー−５ｏｏｏ　ミュンヘン　５　ホルツシ ュトラーセ　４９ （７２）発明者　ヒュッテインガー、ローランドドイツ連邦共和国　デー−８０ ８１イエゼンワング　カペレンシュトラーセ　１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つの端部（６ａ、６ｂ）を備え放電容積を囲むセラミック製発光管（４） を有し、その両端部は密閉手段によって閉塞され、少なくとも第１の端部（６ａ ）ではその密閉手段が放電容積内の電極（１１）を外部リード線に接続する導電 性貫通リード部を含むメタルハライド放電ランプの製造方法において、ａ）電極 と貫通リード部並びに必要に応じては外部リード線を含む密閉手段とから構成さ れる電極系を製造する工程と、ｂ）両端部（６ａ、６ｂ）に電極系を実装する工 程と、ｃ）両端部を加熱によって密閉し、その際、第２の端部（６ｂ）は盲端部 として完全に密閉され、一方ポンプ端部として使われる第１の端部（６ａ）の近 傍には放電容積を外室に連通させる充填孔（１５；２４；２９；３１；３１′３ ６）が開いたままにする工程と、 ｄ）充填孔（１５；２４；２９；３１；３１′３６）を通して放電容積を排気及 び充填し、この際充填工程において特に金属ハロゲン化物を含む固体が放電容積 内へ入れられる工程と、 ｅ）充填孔（１５；２４；２９；３１；３１′；３６）を閉塞し、放電容積を気 密に密閉する工程と、 を有することを特徴とするメタルハライド放電ランプの製造方法。 ２．充填孔（１５）はポンプ端部（６ａ）近傍の発光管（４）の側壁に設けられ ていることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。 ３．充填孔（２４；２９；３１；３１′；３６）は密閉手段内に設けられている ことを特徴とする請求の範囲１記載の方法。 ４．密閉手段は貫通リード部の役目を同時に果たす導電性プラグ（３９）である ことを特徴とする請求の範囲３記載の方法。 ５．貫通リード部は、ニオブ又はモリブデンのような金属から成り管（２６；３ ３）又はピン（９；２１）として形成された独立部材であり、一方密閉手段は貫 通リード部を囲むセラミック製プラグ（１０）であることを特徴とする請求の範 囲３記載の方法。 ６．充填孔はセラミック製プラグ（１０）内に設けられていることを特徴とする 請求の範囲５記載の方法。 ７．工程ｅ）において孔の領域が大面積に亘ってかつゆっくり加熱されることを 特徴とする請求の範囲２又は４記載の方法。 ８．加熱は拡大されたレーザ光線によって行われることを特徴とする請求の範囲 ７記載の方法。 ９．充填孔（１５；２４）は最初は固体状態の高融点セラミック又はガラスろう 材料（２０）によって覆われ、この材料は加熱すると溶解し毛細管として作用す る充填孔を密閉することを特徴とする請求の範囲２、４又は６の１つに記載の方 法。 １０．貫通リード部は管状（２６；３３）に形成され、充填孔（３１；３１′； ３６）は貫通リード部の放電容積側部分に設けられることを特徴とする請求の範 囲５記載の方法。 １１．工程ｅ）は、 高融点の金属ろう（４２）を管状貫通リード部（２６；３３）内に充填し、ろう （４２）を短時間局部的に加熱し、それによりろうが溶解して充填孔（３１；３ ６）を密閉する ようにして行われることを特徴とする請求の範囲１０記載の方法。 １２．工程ｅ）は、 充填孔の領域における管状貫通リード部（２６；３３）を短時間局部的に加熱し 、それにより管材料自身が溶解して充填孔を密閉するようにして行われることを 特徴とする請求の範囲１０記載の方法。 １３．短時間の局部的な加熱は、まだ開口している外端部から管軸線に沿って管 （２６；３３）内へ入射する焦点調節されたレーザ光線（４６）によって行われ ることを特徴とする請求の範囲１１又は１２記載の方法。 １４．充填孔（２４；２９；３１；３１′）は管端部（４５）の近傍の管側壁に 設けられるか又は管端部（４５）のまだ開口している部分（３１；３１′）に形 成されることを特徴とする請求の範囲１０記載の方法。 １５．工程ｅ）は、 管状貫通リード部（２６）の内径に整合する充填棒（３７；３７′）を管（２６ ）内に導入し、その充填棒（３７；３７′）が充填孔（２９；３１′）を覆い、 外側管端部を充填棒（３７；３７′）に結合することによって気密に密閉するよ うにして行われる ことを特徴とする請求の範囲１０記載の方法。 １６．工程ａ）において、電極（１１）は、次の工程ｉ）管（２６；３３）と、 高融点金属から成り直径が管（２６；３３）の内径よりも十分小さい棒状電極軸 （２７；３２）とを準備して位置決めする工程と、ｉｉ）電極軸（２７；３２） を管（２６；３３）の開口している端部（４５）内に導入する工程と、 ｉｉｉ）特に点溶接又はレーザ溶接によって電極軸（３３）を管端部（４５）に 固着する工程と、 ｉｖ）必要な場合には充填孔（２４；２９；３１；３１′；３６）を作る工程と によって管状貫通リード部（２６；３３）に固定されることを特徴とする請求の 範囲１０記載の方法。 １７．工程ｉ）において位置決めは電極軸（２７）が管軸線に対して側方へずら して配置されるように行われ、工程ｉｉｉ）において電極軸（２７）は管（２６ ）の内壁に直接に固着され、工程ｉｖ）において充填孔（３１；３１′）は管（ ２６）の開口している端部（４５）の軸を導入した後に残存する部分によって形 成されるように変えられることを特徴とする請求の範囲１６記載の方法。 １８．工程ｉｉ）は、電極軸に対して予め平行に配置された充填孔（３１）用ス ペースホルダー（３０）が軸（２７）と同時に管端部（４５）内へ導入されて、 軸（２７）とスペースホルダー（３０）との周りから管端部（４５）が挟搾され 、工程ｉｖ）は、スペースホルダー（３０）が工程ｉｉｉ）の前又は後に管端部 （４５）から取除かれて充填孔（３１）がそのままにされるように変更されるこ とを特徴とする請求の範囲１７記載の方法。 １９．工程ｉ）において位置決めは電極軸（２７；３２）が管軸線に対して心出 しされて配置されるように行われ、工程ｉｉｉ）において固着の前に次の工程ｘ ）、ｘ）両固着パートナー即ち管端部と電極軸との間に緩い接触を得るために両 固着パートナー内の一方を変形させ、固着後に必要に応じて管（４５）が熱を与 えられることによって、特に溶接接合によって気密に閉塞される工程が行われ、 工程ｉｖ）において充填孔（２４；２９；３６′）は管端部（４５）近傍の管側 壁内に形成されるように変えられることを特徴とする請求の範囲１６記載の方法 。 ２０．工程ｘ）において変形は溶解によって電極軸（３２）の端部（３５）を球 状にすることによって行われ、それにより球状にされた端部（３４）の直径が管 （３３）の内径に整合し、その場合この工程ｘ）が工程ｉｉ）の前に行われるよ うに変えられることを特徴とする請求の範囲１９記載の方法。 ２１．工程ｘ）において変形は挟搾手段（４４）によって電極軸（２７）の周り から管端部（４５）を挟搾することによって行われるように変えられることを特 徴とする請求の範囲１９記載の方法。 ２２．管状貫通リード部（２６；３３）はモリブデンのような金属から構成され 、その場合管（２６；３３）の全ての変形工程（扶搾）の前にこの管が先ず４０ ０℃に加熱されることを特徴とする請求の範囲１８、１９又は２１の１つに記載 の方法。